طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR)

     رزونانس مغناطیسی هسته (NMR) نامی برای مطالعه جذب تابش فرکانس رادیویی توسط هسته است. عبارت NMR ساده شده Nuclear Magnetic Resonance است. این روش برای مطالعه و تعیین ساختار ترکیب مواد و یا سنتز شیمیایی استفاده میشود. روش آنالیز NMR موثرتر از روش های دیگر طیف سنجی مولکولی است اما به دلیل بالا بودن هزینه های آنالیز مانند روش طیف سنجی مادون قرمز(FT-IR) متداول و در دسترس نیست. در مجموع نمی­توان از کاربرد  NMRدر پزشکی، دارویی، صنایع غذایی، شیمیایی و کشاورزی چشم پوشی کرد. اساس این روش بر مبنای اندازه گیری، تابش الکترومغناطیس، در محدوده فرکانس رادیویی 4 تا 1000 مگاهرتز(MHZ) است. برخلاف دیگر روش های طیف سنجی مانند (FT-IR) و UV/Visible، که در آنها الکترون در فرایند جذب و انتقال انرژی درگیر است، در NMR هسته اتم درگیر فرایند جذب است.

کاربرد رزونانس مغناطیسی هسته (NMR) در داروسازی

رزونانس مغناطیس هسته (NMR) بهترین راه حل ممکن برای شرکت ­های تولید دارو در جهت دستیابی به اهدافشان را  ارائه می ­دهد. در سال های اخیر استفاده از روش رزونانس مغناطیسی هسته به منظور تجزیه و تحلیل کمی، تعیین مشخصات ناخالصی های دارویی، مشخص کردن ترکیب محصولات دارویی بسیار گسترش یافته است. برای متخصصین داروسازی استفاده ار NMRحالت جامد می ­تواند اطلاعاتی مفیدی از ساختار پودرهای دارویی ارائه دهد.

تجزیه و تحلیل داروها با استفاده از NMR

در کتاب­های دستور داروسازی مطرح جهانی از روش رزونانس مغناطیسی هسته برای شناسایی داروها و واکنش دهنده ها استفاده می ­کنند، با افزایش تعداد ­گونه های شرکت کننده در واکنش می­ توان با استفاده از طیف 1H NMR و 13C NMR آنها را شناسایی کرد. در ادامه به بررسی کاربردها کمی و کیفی رزونانس مغناطیسی هسته NMR در علوم دارویی خواهیم پرداخت.

کاربردهای کمی و کیفی رزونانس مغناطیسی هسته  NMR

رزونانس مغناطیسی هسته NMR در داروسازی به  دو صورت کمی و کیفی به کار می رود.. با توجه به طیف گسترده ­ای از کاربردها در کتاب­ های دستور داروسازی جهانی مانند کتاب دستور داروسازی اروپا (EP,PhEur)، کتاب دستور داروسازی انگلیس (BP) و ... استفاده از طیف سنجی NMR برای شناسایی اهداف و طیف سنجی کمی برای ارزیابی ترکیبات دارویی که عمدتا شامل ناخالصی های دارویی و موادی که برای جذب دارو به کاربرده می­شوند ذکر شده است.

کاربردهای کیفی

تعیین ساختار مواد دارویی

مهم ترین هدف NMR مشخص کردن ساختار ترکیبات دارویی است. اولین قدم برای این کار بدست آوردن طیف1H NMRو13C NMR برای شناسایی CH و CH2 و CH3 و کربن­ های نوع چهارم است. برای بسیاری از مولکول­ های ساده می­ توان این طیف ­ها را به راحتی تفسیر کرد و ساختار آنها را مشخص کرد. برای مولکول­ های بزرگترو پیچیده تر علاوه بر بررسی دقیق تر تکنیک های دیگر طیف سنجی مانندIRوMSنیز کمک کننده هستند .

ناخالصی ­ها

شناسایی ناخالصی­ ها به واسطه NMR انجام می­گیرد، یک نوع رایج از ناخالصی که توسط NMR مشخص می ­شود ناخالصی حلال باقی مانده از مرحله تولید است. از این رو آشنایی با پیک­ های حلال­ های آلی رایج مانند استون، اتانول و... برای تکنسین های NMR ضروری است، به دلیل وزن مولکولی پایین حلال­ ها پیک آن ها در ابتدای طیف مشخص و  بنابراین مقادیر جزئی حلال ­ها اغلب قابل تشخیص هستند. طیف سنجی جرمی با استفاده از NMR برای تعیین ساختار ترکیبات بسیار مهم است.

. همچنین می توان از رزونانس مغناطیسی هسته می­ توان در فیلدهای مختلفی از ارزیابی کیفی داروها استفاده کرد.

تشخیص دارویی

تعیین سطح ناخالصی ­ها و آشکار کردن ساختار آنها، و مشاهده روند تجزیه

بررسی محتوای حلال­ های باقیمانده

مشخص کردن ترکیبات هم عنصر (نسبت دیاسترومر و اضافه شدن آنانتیومریک با استفاده از افزودنیهای کریل)

تعیین نسبت پروتئین های اساسی داروها و اسیدهای ارگانیک در نمک

کاربردهای کمی

برای تعیین مقدار باقی مانده های حلال و ناخالصی ها در محصولات دارویی  از تجزیه کمی استفاده می شود. وقتی روش ­های کمی برای تایید مواد دارویی نهایی مورد استفاده قرار می­ گیرند، این روش­ها باید برای اعتبارسنجی با روش­های تعیین شده دیگر مورد بررسی قرار گیرند. دستگاه­ هایNMR با شدت میدان پایین (90 و 60 مگاهرتز)  در روش­ های کمی که برای داروها و محصولات دارویی گسترش یافته­ اند استفاده می شود که شامل FT و CW هستند. روش­های USP برای آمیل نیتریت (محصولات دارویی و میزان آنها)، برای محصولات دارویی فنیتوین، محصولات دارویی دیسایکلومین و برای خلوص آناتومیک ناپروکسن هستند.

از دستگاه­های NMR 75مگاهرتز و 300 مگاهرتز برای تعیین خالص بودن مواد اولیه ویتامین E و استانداردهای مرجع استفاده می ­شود.